Супергидрофобные и омнифобные покрытия

Для борьбы с загрязнениями поверхностей можно использовать их химическую модификацию, которая либо мешает осаждению загрязнений, либо приводит к «самоочищению», т.е. удалению их с поверхности. Поверхность, обработанная таким образом, существенно реже требует мойки.

Среди возможных решений следует отметить нанесение на стекло суперомнифобных покрытий. Омнифобное покрытие – это поверхность, которая имеет низкое сродство как к гидрофильным загрязнениям (вода и водорастворимые вещества), так и к липофильным загрязнениям (жир, масло, смолы). Это решение позволяет существенно уменьшить потребность поверхности в мойке за счет двух факторов, действующих одновременно. Во-первых, суперомнифобные поверхности менее склонны к осаждению загрязнений, поскольку их адгезия на поверхности мала. Во-вторых, дождевая вода приводит к самоочищению поверхности, смывая с нее загрязнения. Водяные капли не задерживаются на такой поверхности, а скатываются при минимальных углах наклона (или под действием ветра), попутно удаляя загрязнения.

Существующие в настоящее время средства для нанесения супергидрофобных покрытий на стекло основаны на формировании на стекле монослоя из перфторуглеродных цепей, связанных с поверхностью стекла ковалентно. Однако предлагаемое нами техническое решение существенно отличается от существующих аналогов повышенной долговечностью и эксплуатационными характеристиками (углы смачивания, простота нанесения).

Отличительная особенность данного решения - использовать соединений, имеющих несколько трихлорсилильных групп на одну перфторуглеродную цепь.

Это изменение химической структуры по сравнению с коммерчески доступными образцами позволяет добиться качественно иных характеристик покрытия:

- формирования наноструктурированного покрытия, имеющего искусственные неровности, позволяет добиться проявления «эффекта лотоса» - увеличения гидрофобности и угла смачивания поверхности микро- и наноструктурированной поверхности по сравнению с гладкой поверхностью аналогичной химической природы.

- высокой прочности закрепления покрытия на стекле и его долговечности за счет эффекта кооперативного связывания – в том случае, когда отщепление одной из силильных групп от поверхности стекла не приводит к необратимому удалению модификации вместе с перфторуглеродной цепью, отщепившаяся группа имеет возможность за счет обратимости процесса гидролиза силоксановых связей восстановить связь с поверхностью. При этом происходит «самозалечивание» поверхности, и она не разрушается.



При отщеплении одной из силильных групп модификатор не уходит с поверхности, возможно самозалечивание дефекта.

Технологически нанесение покрытия может быть выполнено в условиях автомойки, сервиса, или даже на улице в сухую погоду. Для нанесения будет использоваться специальный аппликатор.

Аппликатор

В рамках проекта проведен инжиниринг такого аппликатора однократного применения. Аппликатор имеет привлекательный для потребителя дизайн и оптимальную эргономику. Он содержит стеклянную ампулу с составом, защищенным от доступа влаги и воздуха. Перед применением ампула разрушается с помощью простого механизма сдавливания аппликатора. Состав из ампулы попадает на насадку из искусственного войлока, которой производится располировка состава на поверхности.

Подробнее о проекте: http://roundrop.ru